工程測(cè)井技術(shù)

工程測(cè)井技術(shù)目錄概述工程測(cè)井技術(shù)井徑測(cè)井系列--X-Y井徑測(cè)井資料解釋--十六臂井徑測(cè)井--四十獨(dú)立臂井徑儀〔MIT)方位系列儀器--方位-井徑測(cè)井磁測(cè)井系列儀器--磁性定位器聲波測(cè)井系列--聲波變密度測(cè)井--扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井概述油、水井是油田消費(fèi)最重要的根底設(shè)備。其井身構(gòu)造是根據(jù)油田開發(fā)的需求，在鉆井和完井中設(shè)置的，其井身技術(shù)情況的好壞，影響著油田開發(fā)方案的正常實(shí)施。概述技術(shù)術(shù)語裸眼井：指未下入套管的井。套管井：是指曾經(jīng)下入套管的井。完井方式:指井內(nèi)消費(fèi)層或探測(cè)目的層位所采用的井身構(gòu)造方式。普通有套管完井、裸眼完井、襯管完井、填礫完井等。套管完井：鉆穿目的層后，下套管注水泥將目的層封固，然后下入射孔器將套管水泥環(huán)射穿，為油、氣流入井底翻開通道，這種完井方式叫套管完井，亦叫射孔完井。概述套管井井身構(gòu)造正常壓力系統(tǒng)下的井通常僅下三層套管：導(dǎo)管、表層套管和消費(fèi)套管。根據(jù)地下地質(zhì)情況的復(fù)雜程度和鉆井技術(shù)程度,技術(shù)套管可以不下,或下一層甚至幾層。導(dǎo)管的作用是在鉆表層井眼時(shí)將鉆井液從地表引導(dǎo)到鉆井安裝上來。表層套管普通在30m—150m，通常水泥漿反至地表。用來加固井口,防護(hù)淺水層污染，封隔淺層流沙、礫石層及淺層氣。概述1、鉆井符合要求2、套管損壞3、固井質(zhì)量套管井井身能夠出現(xiàn)的問題工程測(cè)井的檢測(cè)內(nèi)容包括套管接箍和內(nèi)徑、射孔位置、管柱及管外工具深度、井眼斜度和方位、套管損壞情況以及固井質(zhì)量檢查等。概述工程測(cè)井方式利用電纜把儀器放入井下，并把檢測(cè)結(jié)果傳輸?shù)降孛?。用于油、水井井身情況檢查的測(cè)井儀器種類有很多，可分為機(jī)械井徑測(cè)井系列、井溫測(cè)井系列、聲波測(cè)井系列、電磁測(cè)井系列和斜度、方位測(cè)井系列以及其它一些輔助方法，這些測(cè)井技術(shù)從不同側(cè)面反映了井身情況。概述工程測(cè)井又稱套管井井身情況測(cè)井，它是消費(fèi)測(cè)井的重要內(nèi)容，其目的是為油水井正常消費(fèi)提供套管、水泥環(huán)技術(shù)情況信息，指點(diǎn)射孔、修井等作業(yè)施工，延伸油水井運(yùn)用壽命，提高油田開發(fā)的效益。提供套管井井身情況參數(shù)：套管接箍和內(nèi)徑、射孔位置、管柱及管外工具深度、井眼斜度和方位以及套管損壞情況。固井質(zhì)量檢查：水泥環(huán)膠結(jié)形狀工程測(cè)井檢查目的工程測(cè)井技術(shù)工程測(cè)井技術(shù)中的多種方法可有效地檢測(cè)套管技術(shù)情況井徑系列聲波測(cè)井系列方位、井斜測(cè)井系列磁測(cè)井系列其他輔助測(cè)井系列工程測(cè)井技術(shù)井徑測(cè)井系列井徑系列儀器測(cè)井原理〔接觸式〕經(jīng)過丈量臂與套管內(nèi)壁接觸，將套管內(nèi)徑的變化轉(zhuǎn)為井徑丈量臂的徑向位移；經(jīng)過井徑儀內(nèi)部的機(jī)械構(gòu)造及傳送，變?yōu)橥茥U的垂直位移；帶動(dòng)線形電位器的滑動(dòng)鍵垂直位移，或經(jīng)過鋼絲繩和滑輪組帶動(dòng)拉桿電位器變化，或經(jīng)過渦輪渦桿使電位器變化，最終以電信號(hào)〔電位差、頻率〕輸出。井徑測(cè)井系列經(jīng)過電阻變化把井徑變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)變化，對(duì)電信號(hào)進(jìn)展記錄，從而得到井徑。井徑測(cè)井系列井徑測(cè)井技術(shù)術(shù)語套損類型：描畫套管損壞程度的一種表達(dá)方式。普通地，按照套管損壞部位的外形、大小、成因，可分為五種類型：腐蝕、變形、破裂、錯(cuò)斷、外漏。井徑測(cè)井系列井徑系列儀器技術(shù)目的測(cè)井儀器名稱測(cè)量范圍(mm)外徑(mm)耐溫(℃)耐壓MPa主要用途x-y井徑儀90~180508030測(cè)量相互垂直的兩個(gè)方向的套管內(nèi)徑（直徑）

十六臂井徑儀74~1887012560測(cè)量16條半徑曲線，給出套管內(nèi)徑的最大值、最小值和平均值，通過成像給出直觀的套管變形情況三十六臂井徑儀74量36條半徑曲線，給出套管內(nèi)徑的最大值、最小值和平均值，通過成像給出直觀的套管變形情況

四十臂井徑儀76~19070150100檢查套管破損、變形及內(nèi)壁腐蝕，檢測(cè)射孔孔眼位置和相位，給出三維成像圖，清晰、直觀顯示套損。并可在小于70°的斜井中測(cè)量X-Y井徑測(cè)井資料解釋X-Y井徑測(cè)井儀，有4條互成90°夾角的丈量臂，在套管同一截面內(nèi)，記錄相互垂直的兩個(gè)套管內(nèi)徑值，確定套管截面的橢變程度。目前，多與方位儀組合成方位井徑儀運(yùn)用。X-Y井徑測(cè)井資料驗(yàn)收規(guī)范X-Y井徑曲線始末應(yīng)有刻度線，刻度線長(zhǎng)2cm以上〔Ф.7mm套管用120mm和140mm套管刻度規(guī)刻度〕，刻度值與套管刻度規(guī)內(nèi)徑值的誤差小于±1mmX和Y方向丈量井徑值應(yīng)與被測(cè)井徑值吻合，正常井段最大誤差不應(yīng)超越±2mm兩條井徑曲線相距不少于2cm，采用1：1曲線記錄測(cè)速選800m/h，橫向比例普通采用2mm/格，深度比例為1：200，非目的井段深度比例可選用1：500異常井段應(yīng)反復(fù)丈量〔普通要求50m〕，反復(fù)曲線與主曲線致，反復(fù)誤差不大于±2mmX-Y井徑測(cè)井資料運(yùn)用第一次修井前、后井徑第二次修井前、后井徑為修井未到達(dá)預(yù)定目的而采取補(bǔ)救措施提供根據(jù)左圖給出了某井第一次補(bǔ)前、補(bǔ)后X-Y井徑測(cè)井成果，套補(bǔ)前的測(cè)井資料顯示879m左右套管擴(kuò)徑損壞，需求進(jìn)展修井作業(yè)。套管補(bǔ)貼后再進(jìn)展測(cè)井，資料闡明，在比套損部位淺20m處進(jìn)展了補(bǔ)貼，而真正應(yīng)該補(bǔ)貼的套損部位未被補(bǔ)貼上，即發(fā)生了補(bǔ)貼錯(cuò)位景象。修井隊(duì)根據(jù)測(cè)井資料反映的情況及時(shí)采取了補(bǔ)救措施，把錯(cuò)位的補(bǔ)貼管磨洗掉，再實(shí)施補(bǔ)貼。右圖給出了第二次補(bǔ)貼前、后的X-Y井徑測(cè)井成果，可以看出，錯(cuò)位的補(bǔ)貼管被完全去除，第二次補(bǔ)貼位置正確。十六臂井徑測(cè)井MSC-16多臂井徑測(cè)井儀，資料解釋處置軟件除顯示十六條井徑曲線外，還分別計(jì)算出最大井徑、最小井徑及平均井徑曲線，同時(shí)可處置出套管內(nèi)壁構(gòu)造情況圖以及內(nèi)壁彩色成像成果圖，套管內(nèi)壁構(gòu)造可在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。為地質(zhì)學(xué)家提供了全面、準(zhǔn)確的用于診斷套管變形，如錯(cuò)斷、彎曲、孔洞和腐蝕等資料。十六臂井徑測(cè)井原始資料質(zhì)量及評(píng)價(jià)施工要求測(cè)井前及測(cè)井后均記錄兩種套管規(guī)范刻度線；深度比例1：200，測(cè)井速度限制在600m/h—800m/h；深度比例1：500，測(cè)井速度限制在1000m/h以內(nèi)。十六臂井徑測(cè)井原始資料質(zhì)量要求圖頭內(nèi)容：井號(hào)、測(cè)井工程、測(cè)井日期、測(cè)井小隊(duì)、測(cè)井班長(zhǎng)、測(cè)井操作員、測(cè)井單位、套補(bǔ)距。與本次測(cè)井相關(guān)的內(nèi)容填寫在技術(shù)欄內(nèi)。曲線首位分別記錄測(cè)前、測(cè)后刻度值〔Φ.7mm套管用120mm、140mm規(guī)范刻度規(guī)〕，刻度誤差要求不超越規(guī)范套管刻度規(guī)內(nèi)徑的±1mm,曲線長(zhǎng)度記錄4cm以上。井徑曲線應(yīng)以半徑輸出，1—16井徑臂的測(cè)井曲線擺放在右圖區(qū)，最大、最小和平均井徑曲線擺放在左圖區(qū)。測(cè)井輸出19條曲線，分別為1—16個(gè)井徑臂的測(cè)井曲線，以及最大、最小和平均井徑值曲線。十六臂井徑測(cè)井原始資料質(zhì)量要求出圖時(shí)的深度比例：常規(guī)為1：200；也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收人員的要求調(diào)整深度比例。

除遇阻等井況緣由，丈量井段不得漏測(cè)或少測(cè)。

正常套管井段，16條井徑測(cè)井曲線丈量值之間誤差不得超越±2mm。不同次測(cè)井曲線深度誤差不超越0.2m。十六臂井徑測(cè)井原始資料質(zhì)量要求節(jié)箍顯示明顯、清楚，平均井徑曲線反映的節(jié)箍信號(hào)，不得延續(xù)喪失兩處，全井不得喪失三處。反復(fù)測(cè)井井段在100m以上，反復(fù)60m，反復(fù)測(cè)井井段在100m以內(nèi)整條曲線反復(fù)。

曲線延續(xù)記錄，無抖動(dòng)、跳動(dòng)。如丈量曲線出現(xiàn)異常，那么異常部位必需反復(fù)丈量。十六臂井徑測(cè)井解釋及出圖要求圖頭數(shù)據(jù)填寫齊全、準(zhǔn)確。最大、最小、平均井徑曲線擺放在第一軌，深度及射孔層位在第二軌，1~16井徑臂的測(cè)井曲線擺放在第三軌，多臂立體圖放在第四軌，井徑成像視圖擺放在第五軌。十六臂井徑測(cè)井解釋及出圖要求在非射孔井段，井徑曲線變化超越規(guī)范尺寸±2mm以上解釋為變形；在射孔井段，井徑曲線變化超越規(guī)范尺寸±4mm以上解釋為變形。給出變形井段的深度及最大、最小直徑值。遇阻井應(yīng)解釋出遇阻深度。十六臂井徑測(cè)井解釋方法首先確定解釋深度根據(jù)，根據(jù)測(cè)井目的不同，對(duì)深度要求不同，在解釋報(bào)告中寫清該資料解釋深度根據(jù)。例如，解釋深度以前磁深度〔或測(cè)井電纜深度〕為準(zhǔn)。十六臂井徑測(cè)井解釋方法針對(duì).7mm套管井，第一軌中最大、最小、平均井徑曲線的左右刻度普通定為左刻度100mm，右刻度160mm。解釋時(shí)在解釋軟件中點(diǎn)中異常井段，軟件自動(dòng)算出變形井段最大井徑值、最小井徑值，保管小數(shù)點(diǎn)后兩位。解釋結(jié)果自動(dòng)輸在圖下方解釋成果表中，需留意讀值時(shí)避開正常接箍位置，以免誤把接箍值當(dāng)成最大井徑值讀出。測(cè)井中發(fā)現(xiàn)的特殊情況寫在技術(shù)闡明中十六臂井徑測(cè)井解釋方法套管結(jié)垢十六臂井徑測(cè)井存在的問題MSC-16多臂井徑成像儀的扶正器相對(duì)較軟，在有斜度的井中會(huì)有不同程度的儀器偏心景象，在資料解釋時(shí)，要思索到這種影響要素，分辨出真正的套管變形。由于井徑腿的數(shù)量有限，在檢測(cè)套管射孔質(zhì)量時(shí)，不能檢測(cè)射孔孔眼數(shù)。四十獨(dú)立臂井徑儀〔MIT)井徑測(cè)井是目前套管變形檢測(cè)的最常用方法，四十獨(dú)立臂井徑成像儀井徑臂多、分辨率較高，測(cè)井解釋成果可視化強(qiáng)，有延續(xù)、旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫顯示。四十獨(dú)立臂井徑成像測(cè)井解釋結(jié)果，可以協(xié)助用戶詳細(xì)、全面地進(jìn)展套損分析，特別是與方位井徑儀組合，可以判別套損的受力方位。四十獨(dú)立臂井徑成像儀的外徑較小〔70mm〕，適宜丈量套管變形及內(nèi)外表腐蝕井，適宜進(jìn)展多井點(diǎn)區(qū)域地應(yīng)力—套管變形時(shí)間推移監(jiān)測(cè)，為套損預(yù)測(cè)提供資料。四十獨(dú)立臂井徑儀〔MIT)儀器的技術(shù)目的長(zhǎng)度：1500mm外徑：70mm耐溫：150oC耐壓：100MPa(15000psi)丈量精度：套管內(nèi)徑1mm順應(yīng)管柱直徑：100—165mm四十獨(dú)立臂井徑儀〔MIT)資料解釋深度根據(jù)應(yīng)射井段、實(shí)射井段、應(yīng)實(shí)射井段、應(yīng)射孔數(shù)、實(shí)射孔數(shù)情況對(duì)射孔質(zhì)量進(jìn)展評(píng)價(jià)四十獨(dú)立臂井徑儀〔MIT)多臂井徑成像為套損分析預(yù)測(cè)提供信息四十獨(dú)立臂井徑儀〔MIT)拉12-3066井為采油六廠的一口油井，進(jìn)展套損檢查，發(fā)如今970-1000m井段有變徑，其最大內(nèi)徑值為170.9mm，最小內(nèi)徑值93.1mm。判別為扭曲破漏。后本井報(bào)廢。MIT測(cè)井儀器因其有斜度計(jì)在內(nèi)，且軟件內(nèi)有居中校正功能，故可在斜度不大于70°井中進(jìn)展丈量。處理了斜井中丈量的問題。井徑測(cè)井資料解釋報(bào)告應(yīng)包括資料解釋深度根據(jù)；丈量井段套管內(nèi)徑變化情況。套管損壞部位及最大井徑值、最小井徑值。假設(shè)可以分析套損類型應(yīng)提供分析結(jié)果；假設(shè)有方位，提供橢圓變形的受力方位；假設(shè)用于射孔質(zhì)量檢查，對(duì)射孔質(zhì)量進(jìn)展評(píng)價(jià)。方位系列儀器方位系列儀器方位—井徑測(cè)井儀由X—Y井徑儀和陀螺方位儀組合而成，同時(shí)丈量井徑和方位，主要用于丈量套管損壞和受力方位。斜度—方位測(cè)井儀采用伺服重力加速度計(jì)丈量井眼傾斜角度，用陀螺儀丈量井眼傾斜方位，可在裸眼井、套管井以及地磁場(chǎng)異常地域均可進(jìn)展丈量。方位—成像測(cè)井儀的功能短節(jié)為方位儀和超聲成像測(cè)井儀。方位儀可提供套損方位，超聲成像儀可直觀顯示套管內(nèi)壁的自然情況，同時(shí)可檢測(cè)套管內(nèi)徑。測(cè)井解釋結(jié)果能準(zhǔn)確地指示出井身情況及套損方向，可為油、水井套損機(jī)理、預(yù)防、修井、報(bào)廢等提供詳實(shí)的資料。方位—井徑測(cè)井丈量原理方位丈量主要利用陀螺的定軸性，陀螺啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)子軸的方向不變，銜接在陀螺儀外框架軸上的方位電刷也相對(duì)陀螺轉(zhuǎn)子軸的方向不動(dòng)，而方位電位器的線繞電阻固定在儀器外殼上，當(dāng)井下儀器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，方位電刷相對(duì)方位電位器線繞電阻劃過一定角度，這一角度即為儀器旋轉(zhuǎn)的角度。方位儀與井徑儀定位銜接,即方位儀母線與X井徑的一條腿在一條直線上。這樣方位儀測(cè)得的母線方位就是X井徑一條腿的方位。當(dāng)井徑儀測(cè)出套管變形時(shí),即可同時(shí)測(cè)出X井徑、Y井徑的方位。方位—井徑測(cè)井丈量原理與井徑儀定位銜接的方位儀跟蹤一個(gè)井徑臂并丈量其方位，得到套管變形井段的變形程度和變形方位。方位—井徑測(cè)井運(yùn)用實(shí)例資料提供套損部位的深度，X、Y向井徑值、方位及受力方位，曲線部分為測(cè)井成果，右下角圖為套損部位解釋成果。方位井徑測(cè)井評(píng)價(jià)規(guī)范方位井徑中的X-Y井徑測(cè)井曲線應(yīng)符合X-Y井徑測(cè)井要求方位曲線橫向比例為20o/格方位刻度曲線偏移18cm，誤差不大于2mm曲線始末零線處要標(biāo)注始末方位，始末井徑值方位曲線抖動(dòng)幅度不超越5mm深度比例：200時(shí)，測(cè)速為800m/h，深度比例1：500時(shí)，測(cè)速為1000m/h磁測(cè)井系列儀器磁測(cè)井系列儀器磁性定位器由兩塊永久磁鋼和一個(gè)線圈構(gòu)成儀器的主體，當(dāng)儀器沿井身挪動(dòng)時(shí)，由于儀器周圍介質(zhì)的磁阻發(fā)生變化，使經(jīng)過線圈的磁力線重新分布，磁通密度發(fā)生變化，于是線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，它的大小與介質(zhì)磁阻的變化、測(cè)速、磁場(chǎng)的感應(yīng)強(qiáng)度及線圈尺寸有關(guān)。經(jīng)過記錄線圈閉合回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的電位差，即可得到套管接箍、油管管柱接箍工具配件的位置。磁性定位器磁性定位測(cè)井評(píng)價(jià)規(guī)范磁性定位曲線變化顯示清楚，干擾信號(hào)幅度小于有用信號(hào)幅度的四分之一，測(cè)速800m/h。對(duì)于接箍深度磁性定位曲線，必需是雙峰，假設(shè)出現(xiàn)單峰不得延續(xù)出現(xiàn)三個(gè)，整條曲線單峰不得超越三分之一。檢查措施管柱及井下工具深度測(cè)井，深度比例應(yīng)為1：50，要求工具特征明顯，磁性定位曲線與深度記號(hào)線相距2cm-3cm，均布于原圖中間位置。深度記號(hào)峰和磁性定位曲線尖峰相對(duì)。磁性定位井下工具實(shí)測(cè)曲線實(shí)例假設(shè)用于檢查井下工具下入位置，應(yīng)給出工具下入深度，并闡明給出的深度是工具頂〔底〕界位置。磁測(cè)井系列儀器磁測(cè)井系列儀器磁性定位儀器在注入剖面組合測(cè)井中的運(yùn)用聲波測(cè)井系列測(cè)井儀器聲波測(cè)井術(shù)語及根本概念源距：發(fā)射換能器到接受換能器之間的間隔。首波：聲波測(cè)井中，從發(fā)射換能器出發(fā)經(jīng)傳播途徑后最先到達(dá)接受換能器的縱波?？v波：又稱緊縮波，波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的位移方向平行。橫波：又稱剪切波，波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的位移方向垂直。套管波：聲波測(cè)井過程中，發(fā)射器發(fā)射的聲波經(jīng)過井液到達(dá)套管時(shí)，沿著套管傳播后又經(jīng)過井液被聲波接納器接納的那部分波。在聲波變密度〔VDL〕測(cè)井記錄上，套管波總的傳播時(shí)間不隨井深變化而變化，顯示為平行的黑白直線地層波：聲波測(cè)井過程中，發(fā)射器發(fā)射的聲波經(jīng)過井液到達(dá)套管時(shí)，穿透套管和水泥環(huán)后到達(dá)地層，并在地層內(nèi)傳播，前往時(shí)又透過水泥環(huán)和套管、井液后被接納器接納的那部分波。由于地層波傳播時(shí)間與巖性有關(guān)，所以隨著井深變化，聲波變密度圖上地層波呈不規(guī)那么的擺動(dòng)曲線。聲波測(cè)井術(shù)語及根本概念直達(dá)波：聲波測(cè)井過程中，發(fā)射器發(fā)出的聲波經(jīng)井液直接到達(dá)接納器的波，又稱泥漿波或液體波。固井：石油鉆井到達(dá)預(yù)定深度后，為了工程需求，按地質(zhì)的要求將套管下入井中，并用水泥將套管與井壁之間的環(huán)形空間進(jìn)展有效的封固的過程。自在套管：油水井中水泥面以上無水泥且不與井壁接觸的套管部分。水泥返高：固井后，在油層套管和井壁之間的環(huán)形空間里水泥面至方補(bǔ)心的間隔。Ⅰ界面：固井后，套管與水泥環(huán)的接觸面。Ⅱ界面：固井后，水泥與地層的接觸面。膠結(jié)指數(shù)〔BI〕：